Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Lunar Escape Systems )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Концепция МЕНЬШЕ

Лунные аварийные системы (LESS) были серией аварийных транспортных средств, разработанных для длительных миссий Аполлона, которые никогда не выполнялись . Поскольку эти миссии были даже более гипотетическими, чем запланированные отмененные миссии Аполлона , проекты так и не были построены. Эта концепция была продолжением Лунного летающего аппарата [1], разработанного Bell Aerospace (дизайн лунной надводной мобильности, который был отменен в пользу менее рискованного Лунного вездехода ).

Подробности [ править ]

Поскольку НАСА планировало более длительное пребывание на Луне после первых нескольких полетов Аполлона, им пришлось рассмотреть ряд новых вопросов, одна из которых заключалась в том, что делать, если астронавты не могут вернуться. Как правило, чем дольше космический корабль находится в режиме ожидания, тем менее надежен он становится, поэтому после двухнедельного пребывания на Луне восходящий двигатель лунного модуля или другие важные системы могут выйти из строя, в результате чего астронавты окажутся на Луне без достаточного количества припасов, чтобы выжить до тех пор, пока спасательная миссия могла прибыть с Земли .

В качестве одного из возможных решений НАСА изучило ряд недорогих, маломассивных лунных систем спасения (LESS), которые можно было бы нести на лунном модуле в качестве резервного, как спасательную шлюпку на корабле.

« ПОЦЕЛУЙ » было в порядке вещей, с несколькими основными предположениями о любой действующей системе LESS:

  1. LESS будет использовать топливо из баков подъемной ступени LM, поэтому в миссии не будет никакого дополнительного топлива.
  2. В отличие от множества дублирующих систем, используемых где-то еще в программе Apollo , LESS будет максимально простым, но при этом выполнит свою миссию.
  3. Все средства жизнеобеспечения будут обеспечиваться за счет рюкзаков скафандров космонавтов. Это значительно уменьшило массу и сложность LESS, но потребовало, чтобы астронавты могли встретиться с находящимся на орбите CSM в пределах четырехчасового запаса кислорода в рюкзаке.
  4. LESS будет поддерживать пребывание на поверхности Луны до 14 дней.
Распаковка LESS из лунного модуля

Другие проблемы заключались в том, что LESS должен был быть как можно более легким, чтобы не значительно снижать грузоподъемность LEM, и легко упаковывался в LM таким образом, чтобы он не мешал другому грузу. Одним из следствий этого было то, что в большинстве конструкций использовались съемные ножки: ножки устанавливались на лунной поверхности, LESS собирался поверх них, а ноги оставались позади при запуске LESS. Это не привело к прямому уменьшению требуемой массы, но действительно уменьшило массу пустого LESS, что уменьшило количество топлива, необходимое для вывода его на орбиту, что также уменьшило тягу, требуемую от двигателей, и общую массу конструкции.

LESS будет упакован в плоскую сторону сбоку от ступени спуска LM, а также будут предоставлены рычаги и провода, чтобы позволить контролируемое удаление LESS и гарантировать, что он не нанесет вреда астронавту, который его снимает. Защитная крышка также использовалась как салазки, поэтому LESS можно было толкать или тянуть по земле для достижения безопасного положения запуска перед сборкой. Ожидалось, что монтажные операции займут не менее сорока пяти минут, а еще два часа - на проверку и заправку перед запуском. В длительных миссиях экипаж может собрать LESS в начале миссии в качестве меры предосторожности.

Учитывая урезанный характер LESS по сравнению с типичным космическим кораблем того времени, основные различия между конструкциями заключались в двигательной установке, наведении, навигации и управлении.

Двигательная установка [ править ]

В типичных конструкциях LESS использовались гибкие топливные баки, которые можно было складывать при хранении. Когда LESS был подключен к этапу подъема LM, гибкие баки должны были быть заполнены и расширены до своего полного размера, готового к полету.

Некоторые конструкции LESS использовали один двигатель под центром, но многие использовали несколько двигателей по краю, как правило, на основе двигателей системы управления реакцией (RCS) Apollo, используемых для управления ориентацией в командно-служебном модуле (CSM) и лунном модуле (LM). ). Каждый из них имел тягу около 100 фунтов силы (440 Н), поэтому размещение восьми двигателей парами в углах квадрата давало достаточно тяги, чтобы поднять двух астронавтов на орбиту.

Еще одним преимуществом конструкций на основе RCS было то, что двигатели RCS могли запускаться импульсами длительностью всего десять миллисекунд, поэтому вместо сложного дросселирующего оборудования они могли просто импульсами регулировать среднюю тягу с течением времени. Их также можно было использовать для обеспечения контроля ориентации путем изменения скорости стрельбы различных двигателей по краю LESS.

Руководство [ править ]

Руководство в типичных конструкциях LESS было простым: «восьмерка», показывающая положение космического корабля, часы, показывающие время с момента взлета, и запланированная программа шага. Apollo Guidance Computer используется в качестве автопилота для CSM и LM имел массу около ста фунтов и потребляется значительное количество электроэнергии, поэтому компьютер управляемого полета был из вопроса. Это был бы один из немногих случаев, когда астронавт вручную запускал ракету на всю орбиту и с гораздо меньшим количеством приборов, чем обычно.

Астронавты будут ждать до подходящего времени старта, которое выведет их на орбиту, близкую к CSM, а затем запустят. Пилот пытался удерживать постоянный курс и в заранее определенное время во время выстрела регулировал тангаж до заранее определенных углов. Это контролировало вертикальную и горизонтальную скорость LESS и, следовательно, орбиту, на которую он должен был выйти: двигатель будет выключен в заранее определенное время, когда они должны были выйти на правильную орбиту.

Даже если пилот допустил несколько ошибок на пути в космос, это не обязательно было фатальным. У CSM был запас топлива, и согласно планам он мог изменять скорость максимум примерно на 250 метров в секунду, чтобы сблизиться с LESS после выхода на орбиту. Хотя это не позволило сильно изменить наклонение орбиты, CSM мог значительно изменить высоту орбиты, чтобы соответствовать LESS. Самая большая угроза от ошибок пилотирования заключалась в том, что у экипажа закончится кислород, прежде чем CSM сможет добраться до них.

LESS будет оснащен мигающим светом и радиомаяком VHF, чтобы упростить отслеживание с CSM. Достигнув точки встречи, пилот CSM стыковался с LESS, используя тот же стыковочный зонд, который использовался для стыковки с LM, и специальное приспособление на передней части LESS. Это потребует от пилота некоторого умелого полета, так как любое использование направленных вперед реактивных самолетов RCS может представлять серьезную опасность для астронавтов на LESS, если на них попадают горячие выхлопные газы.

После стыковки пилот CSM сбросит давление в командном модуле и откроет люк в космос, чтобы астронавты на LESS могли использовать внешние поручни на командном модуле, чтобы подползти к люку и забраться внутрь. Затем экипаж отделит CSM от LESS и оставит его на лунной орбите, когда они вернутся на Землю.

Навигация [ править ]

В LESS не было массы или мощности, доступных для инерциального измерительного устройства, чтобы измерять ускорение и сообщать астронавтам, где они находятся, куда они идут или как быстро они будут туда добираться, или даже для радиолокационного альтиметра, чтобы показать высоту над уровнем моря. лунная поверхность.

В глубоком космосе это затруднило бы навигацию, но астронавты находились близко к поверхности Луны, поэтому были доступны другие варианты. В большинстве планов астронавтам предлагалось использовать ориентиры на поверхности Луны для контроля своего курса, в то время как программа шага заботилась о высоте и скорости. Удерживая ориентир в правильном положении относительно МЕНЬШЕГО, они будут знать, что находятся на правильном курсе. Некоторые конструкции включали градуированный экран перед пилотом, показывающий относительный угол к лунным ориентирам.

Контроль [ править ]

LESS управление отношением широко варьировалось в зависимости от дизайна. Некоторые использовали главный двигатель для управления ориентацией, поворачивая сопло двигателя для изменения направления тяги. Другие имели несколько двигателей и могли использовать относительное дросселирование или частоту импульсов для изменения тяги от разных двигателей и управления таким образом. Некоторые использовали двигатели RCS с холодным газом, где газ под высоким давлением (обычно азот) выпускался из сопел для обеспечения небольшой тяги, не создавая опасности для экипажа горячим газом от ракетного двигателя. Большинство из них предоставило пилоту простую конструкцию ручки управления, которая автоматически изменяла положение в зависимости от действий пилота.

В простейших конструкциях вообще не было системы ориентации. Вместо этого пилот будет стоять во время полета и просто наклоняться назад, вперед или из стороны в сторону, чтобы сместить центр тяжести относительно центра тяги неподвижного двигателя. В результате смещенная тяга заставит LESS вращаться до тех пор, пока космонавт не вернется в нейтральное положение, а центр тяжести снова не будет совмещен с тягой двигателя. Однако в конечном итоге это было сочтено менее желательным, чем аппаратное управление, особенно потому, что оно накладывало значительные ограничения на уровень тяги и инерцию транспортного средства.

Летчик дальнего действия [ править ]

В то время как LESS разрабатывался в первую очередь как «спасательная шлюпка» для экипажа LM, простая ракета, на которой могли бы находиться два астронавта, была бы полезна и в других областях. Лунный автомобиль позволил астронавт поездке довольно быстро в течение нескольких миль, но улучшенная версия LESS может позволить быстрому проезду на гораздо большие расстояния , на ракетной тяге.

За счет добавления фиксированных опор, увеличения прочности конструкции для выдерживания посадочных нагрузок, поддержки дросселирования двигателя или использования группы двигателей RCS, которые могут работать в импульсном режиме, и добавления радиорелейного устройства дальнего действия, конструкция LESS может быть расширена до уровня дальнего полета (LRF). Имея около 1600 фунтов топлива от LM, астронавты могли путешествовать от сорока до шестидесяти морских миль от LM, чтобы исследовать более широкую территорию вокруг места посадки. Это, например, позволило бы совершить разведывательные поездки к потенциальным местам посадки в будущем, а LRF также можно было бы использовать для орбитального полета для возвращения экипажа в CSM в аварийной ситуации.

Лунный летающий отряд [ править ]

Были также исследования для Lunar Flyng Unit (LFU). Компании Bell Aerosystems и North American Rockwell (NAR) были заключены контракты с НАСА в 1969 году. В LFU Bell был пилот, а в LFU NAR - место для пилота. [2] В Северной Америке его назвали Лунным летающим аппаратом с полной массой 618 кг. [3]

См. Также [ править ]

  • MOOSE - система экстренной помощи для возвращения космонавта с околоземной орбиты
  • Paracone - надувной корабль-носитель конусообразной формы.
  • Личный спасательный бокс - надувной шаровой скафандр
  • Bell Pogo , прототип лунного летчика, отличный от летчика дальнего действия / Lunar Flying Unit.

Библиография [ править ]

  • Й.О. Мазенауэр, Технико-экономическое обоснование систем спасения от Луны (LESS) - Сводный отчет , июнь 1970 г.
  • Дж. Мазенауэр, Технико-экономическое обоснование систем спасения от Луны (LESS) - окончательный технический отчет , North American Rockwell, сентябрь 1970 г., 597 страниц.
  • Джордж Дж. Хёрт-младший, Дэвид Б. Миддлтон и Мэрион А. Уайз, Разработка симулятора для изучения упрощенных систем спасения с Луны , апрель 1971 г.
  • Джордж Дж. Хёрт-младший и Дэвид Б. Миддлтон, Исследование на симуляторе с фиксированной базой легких транспортных средств для выхода на лунную орбиту с кинестетическим контролем ориентации и упрощенным ручным управлением , июнь 1971 г.
  • Дэвид Б. Миддлтон и Джордж Дж. Хёрт-младший, Исследование моделирования аварийного выхода на луну на орбиту с использованием нескольких упрощенных методов ручного управления и контроля , октябрь 1971 г.

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Лунный летающий аппарат
  2. ^ Лунные летающие юниты - 1969
  3. ^ Лунный летающий аппарат имеет изображения

Внешние ссылки [ править ]

  • Ложные шаги - МЕНЬШЕ: система побега с Луны